Mitokondria adalah organel yang ditemukan di sitoplasma sebagian besar sel. Mitokondria kadang-kadang disebut sebagai “pembangkit tenaga sel”. Biasanya mitokondria muncul dari bakteri yang pernah hidup bebas yang dimasukkan ke dalam sel. Pekerjaan utama mitokondria adalah melakukan respirasi seluler. Ini berarti dibutuhkan nutrisi dari sel, memecahnya dan mengubahnya menjadi energi. Energi ini kemudian digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai fungsi.

Pengertian Mitokondria

Mitokondria (tunggal: mitokondria) adalah organel dalam sel eukariotik yang menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), molekul energi utama yang digunakan oleh sel. Mitokondria ditemukan di semua eukariota, yang semuanya adalah makhluk hidup yang bukan bakteri atau archaea.

Jumlah mitokondria per sel sangat bervariasi; misalnya, pada manusia, eritrosit (sel darah merah) tidak mengandung mitokondria, sedangkan sel hati dan sel otot dapat mengandung ratusan atau bahkan ribuan. Satu-satunya organisme eukariotik yang diketahui kekurangan mitokondria adalah spesies oxymonad Monocercomonoides.

Mitokondria tidak seperti organel seluler lainnya karena memiliki dua membran berbeda dan genom yang unik dan bereproduksi dengan pembelahan biner; ciri-ciri ini menunjukkan bahwa mitokondria berbagi masa lalu evolusi dengan prokariota (organisme bersel tunggal).

Mitokondria juga memiliki peran khusus dalam membuat sel mati (apoptosis). Ini mungkin terdengar aneh, tetapi sangat penting untuk proses pertumbuhan dan perkembangan. Terkadang sel tidak mati ketika mereka mulai tumbuh tak terkendali. Ini adalah bagaimana tumor mulai tumbuh, jadi Anda tidak perlu heran bahwa mitokondria berperan penting dalam kanker dan dipandang sebagai target obat anti kanker.

Mitokondria adalah organel yang ditemukan di sitoplasma sebagian besar sel. Mereka sangat penting untuk hidup sehat karena mereka memainkan peran penting dalam cara sel berfungsi dalam tubuh. Mitokondria menghasilkan energi bagi sel untuk melakukan aktivitas.

Energi ini dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Mereka juga mengambil bagian dalam pensinyalan sel dan membantu sel merasakan dan beradaptasi dengan lingkungannya. Jumlah mitokondria yang ditemukan dalam sel tergantung pada jenis sel tertentu. Sel-sel hati dapat memiliki sebanyak 2000. Jumlahnya dapat tergantung pada tingkat energi yang dibutuhkan oleh sel.

Struktur Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang berdiameter 0,75 – 3μm. Strukturnya, yang cenderung berbentuk kacang, mencakup beberapa kompartemen yang menjalankan peran penting. Namun, mitokondria bukanlah struktur yang mudah terlihat kecuali menggunakan pewarnaan sel.

Membran luar mitokondria sekitar 60 – 70Å yang mengandung protein yang disebut porins mengelilingi membran mitokondria bagian dalam yang terlipat. Membran luar menggabungkan enzim yang berkontribusi pada oksidasi adrenalin, pengurangan asam amino dan pemanjangan asam lemak.

Mitokondria memiliki dua membran, membran luar dan membran dalam. Membran ini terbuat dari lapisan fosfolipid, sama seperti membran luar sel. Membran luar menutupi permukaan mitokondria, sedangkan membran dalam terletak di dalam dan memiliki banyak lipatan yang disebut krista.

Berikut adalah struktur yang terdapat pada mitokodria:

• Mitokondria dikelilingi oleh dua membran — membran luar yang halus dan membran mitokondria bagian dalam yang terlipat atau berbentuk tabung, yang memiliki permukaan besar dan menutup ruang matriks.
• Lipatan membran bagian dalam dikenal sebagai krista dan tonjolan seperti tabung disebut tubulus.
• Ruang intermembran terletak di antara membran dalam dan luar.
• Jumlah dan bentuk mitokondria, serta jumlah krista yang dimilikinya, dapat sangat berbeda dari tipe sel ke tipe sel.
• Jaringan dengan metabolisme oksidatif intensif— misalnya, otot jantung — memiliki mitokondria dengan krista dalam jumlah besar.
• Bahkan dalam satu jenis jaringan, bentuk mitokondria dapat bervariasi tergantung pada status fungsionalnya.
• Mitokondria bersifat mobile, organel plastik.
• Mitokondria mungkin berkembang selama fase awal evolusi dari bakteri aerob yang masuk ke simbiosis dengan eukariota anaerob purba.
• Teori endo-simbion ini didukung oleh banyak temuan. Sebagai contoh, mitokondria memiliki DNA berbentuk cincin (empat molekul per mitokondria) dan memiliki ribosom sendiri. Genom mitokondria menjadi lebih kecil dan lebih kecil selama evolusi.
• Pada manusia, masih mengandung 16.569 pasangan basa, yang mengkode dua rRNA, 22 tRNA, dan 13 protein.
• Hanya 13 protein ini (kebanyakan subunit kompleks rantai pernapasan) yang diproduksi dalam mitokondria.
• Amplop mitokondria yang terdiri dari dua membran juga mendukung teori endosimbion.
• Membran bagian dalam, berasal dari simbion sebelumnya, memiliki struktur yang mengingatkan pada prokariota.
• Ini mengandung kardiolipin lipid yang tidak biasa, tetapi hampir tidak ada kolesterol.
• Kedua membran mitokondria sangat kaya akan protein.
• Porin dalam membran luar memungkinkan molekul kecil untuk dipertukarkan antara sitoplasma dan ruang antarmembran.
• Membran mitokondria bagian dalam benar-benar dapat ditembus bahkan untuk molekul kecil (dengan pengecualian O2, CO2, dan H2O).
• Sejumlah transporter di membran dalam memastikan impor dan ekspor metabolit penting.
• Membran bagian dalam juga mengangkut kompleks rantai pernapasan, ATP sintase, dan enzim lainnya.
• Matriks ini juga kaya akan enzim.

Tepat di antara membran dalam dan mitokondria luar adalah ruang antar membran. Membran bagian dalam memiliki protein yang terlibat dalam beberapa fungsi termasuk reaksi redoks fosforilasi oksidatif, menghasilkan ATP dalam matriks, mengatur metabolit, mengimpor bahan serta fusi dan fisi.

Membran bagian dalam juga memiliki lipatan yang disebut krista yang menyediakan area luas bagi mitokondria untuk melakukan reaksinya. Di sinilah produksi energi terjadi. Secara khusus, ini membantu dengan respirasi seluler aerobik. Membran bagian dalam mengelilingi ruang yang disebut matriks yang memiliki banyak enzim, RNA, ribosom, dan genom DNA mitokondria.

Membran retikulum endoplasma terkait mitokondria (MAM) dalam mitokondria mengambil bagian dalam mengatur lingkungan sel seperti keasaman, alkalinitas dan suhu.

Fungsi Mitokondria

Mitokondria menghasilkan ATP melalui proses respirasi seluler — khususnya, respirasi aerobik, yang membutuhkan oksigen. Siklus asam sitrat, atau siklus Krebs, terjadi di mitokondria. Siklus ini melibatkan oksidasi piruvat, yang berasal dari glukosa, untuk membentuk molekul asetil-KoA. Asetil-KoA pada gilirannya teroksidasi dan ATP diproduksi.

Siklus asam sitrat mengurangi nikotinamid adenin dinukleotida (NAD +) menjadi NADH. NADH kemudian digunakan dalam proses fosforilasi oksidatif, yang juga terjadi di mitokondria. Elektron dari NADH bergerak melalui kompleks protein yang tertanam di membran dalam mitokondria.

Serangkaian protein ini disebut rantai transpor elektron. Energi dari rantai transpor elektron kemudian digunakan untuk mengangkut protein kembali melintasi membran, yang memberi daya ATP sintase untuk membentuk ATP. Jumlah mitokondria dalam sel tergantung pada berapa banyak energi yang dibutuhkan sel untuk menghasilkan.

Sel-sel otot, misalnya, memiliki banyak mitokondria karena mereka perlu menghasilkan energi untuk menggerakkan tubuh. Sel darah merah, yang membawa oksigen ke sel lain, tidak memilikinya; mereka tidak perlu menghasilkan energi.

Fungsi Mitokondria diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Fungsi paling penting dari mitokondria adalah menghasilkan energi.
2. Molekul nutrisi yang lebih sederhana dikirim ke mitokondria untuk diproses dan menghasilkan molekul bermuatan.
3. Molekul bermuatan ini bergabung dengan oksigen dan menghasilkan molekul ATP.
4. Proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif.
5. Mitokondria membantu sel untuk mempertahankan konsentrasi ion kalsium yang tepat di dalam kompartemen sel.
6. Mitokondria juga membantu membangun bagian darah dan hormon tertentu seperti testosteron dan estrogen.
7. Sel-sel hati mitokondria memiliki enzim yang mendetoksifikasi amonia.
8. Mitokondria juga memainkan peran penting dalam proses apoptosis atau kematian sel terprogram.
9. Kematian sel yang tidak normal akibat disfungsi mitokondria dapat mempengaruhi fungsi organ.

Setiap sel mengandung jumlah mitokondria yang berbeda. Jumlah yang ada tergantung pada berapa banyak energi yang dibutuhkan sel. Semakin banyak energi sel membutuhkan lebih banyak mitokondria yang akan hadir. Sel memiliki kemampuan untuk memproduksi lebih banyak mitokondria sesuai kebutuhan. Mereka juga dapat menggabungkan mitokondria untuk membuat yang lebih besar.

Mitokondria menghasilkan energi untuk sel melalui respirasi. Mereka menghasilkan ATP melalui proses yang disebut siklus asam sitrat dengan oksidasi zat yang terbentuk dalam sitosol sel. Suatu bahan kimia yang disebut NADH diproduksi yang dikerjakan oleh enzim dalam membran bagian dalam, menghasilkan elektron yang bergerak di sekitar sistem internal mitokondria.

Mitokondria juga membantu menjaga lingkungan sel (homeostasis) untuk menjaga kondisi terbaik untuk fungsi optimal. Ini dicapai dengan penyimpanan dan pelepasan kalsium gratis. Baik proliferasi sel dan pembelahan sel diatur oleh mitokondria. Akan tetapi, mitokondria sendiri sebenarnya terbagi oleh proses pembelahan biner.

Mitokondria merupakan organel yang menghasilkan energi. Namun, terkadang sel tidak mati ketika mereka mulai tumbuh tak terkendali. Mitokondria juga dikenal berperan penting dalam kematian sel tertentu di dalam tubuh. Semoga ulasan ini dapat menambah wawasan anda.